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高分子ナノ集積体による高密度局在プラズモン場の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20043008
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

三ツ石 方也  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70333903)

研究期間 (年度) 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2008年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードナノ材料 / 超薄膜
研究概要

非線形光学色素ディスパースレッド1(DRI)を有するp(DDA/DR1)ナノシートを作製し、優れたLangmuir-Blodgett(LB)膜形成能を有するポリ(N-ドデシルアクリルアミド)(pDDA)ナノシートとの交互積層により非対称中心構造を有する非線形光学高分子ナノシートを構築した。さらに局在表面プラズモン共鳴という現象を有する金ナノ粒子とのハイブリッド化により、高分子ハイブリッドナノ集積体を構築した。このハイブリッドナノシートの光第二高調波発生(SHG)をメーカーフリンジ法により検討したところ、SH光強度が、p(DDA/DR1)ナノシートに比べて約8倍増加した。環境制御型走査型電子顕微鏡により金ナノ粒子の吸着状態を観察したところ、ナノメートルスケールで近接した2個の金ナノ粒子の存在がSH光増強に寄与することがわかった。この増強は2個の金ナノ粒子間で生じる局在表面プラズモン(LSP)カップリングにより、基本波の1064nmが電場増強され、近傍に存在するDR1からのSH光強度が増強されたものと考えられる。さらに高分子ハイブリッドナノ集積体を積層化することによりさらなるSH光の増強が観測され、層構造と増強効果の関連性ができたことから、層間でのLSPカップリングが効果的にはたらいていることがわかった。さらに金ナノ粒子間の距離を、高分子ナノシートによりナノメートルスケールで制御することで、LSPカップリングがもたらす電場増強の距離依存性を検討した。

報告書

(1件)
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular Orientation of Nonlinear Optical Polymer Nanosheets on Silica Nanoparticle Monolayer Studied by Optical Waveguide Spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Miki Ishifuji
    • 雑誌名

      Thin Solid Films (in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication of Structurally Well-Ordered Hybrid Polymer Nanoassemblies for Plasmon-Enhanced Second Harmonic Generation2009

    • 著者名/発表者名
      Ishifuji
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      Miyazaki
    • 年月日
      2009-03-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高分子ナノ集積体による高密度局在プラズモン場の構築2009

    • 著者名/発表者名
      三ツ石方也
    • 学会等名
      特定領域研究第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-01-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高分子ナノ集積体を利用した局在プラズモン場による光第二高調波増強2008

    • 著者名/発表者名
      石藤美紀
    • 学会等名
      第57回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2008-11-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] プラズモンによる増強を目指した高分子ナノ集積体の構築2008

    • 著者名/発表者名
      三ツ石方也
    • 学会等名
      東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会「金属ナノ構造体とそのナノデバイス応用に関する研究」
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子の粒径変化がもたらす高分子ハイブリッドナノ集積体の非線形光学特性2008

    • 著者名/発表者名
      石藤美紀
    • 学会等名
      第57回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/miyashita/index-ihtml

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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